H13钢是使用最广泛和最具代表性的热作模具钢种，它的主要特性是：（1）上海20#-55#碳素结构钢具有高的淬透性和高的韧性；（2）上海20#-55#碳素结构钢优良的抗热裂能力，在工作场合可予以水冷；（3）具有中等耐磨损能力，还可以采用渗碳或渗氮工艺来提高其表面硬度，但要略为降低抗热裂能力；（4）因其含碳量较低，回火中二次硬化能力较差；（5）在较高温度下具有抗软化能力，但使用温度高于540℃（1000℉）硬度出现迅速下降（即能耐的工作温度为540℃）；（6）热处理的变形小；（7）中等和高的切削加工性；（8）中等抗脱碳能力。更为令人注意的是，它还可用于制作航空工业上的重要构件。

上海20#-55#碳素结构钢一般是采用化学分析法或光谱分析法对锻件的成分进行分析测试，随着科学技术的发展，无论是化学分析还是光谱分析其分析的手段都有了进步。上海20#-55#碳素结构钢对于光谱分析法而言，现在已不单纯采用看谱法和摄谱法来进行成分分析，新出现的光电光谱仪不仅分析速度快，而且准确性也大大地提高了，而等离子光电光谱仪的出现更大大地提高了分析精度，其分析精度可达10-6级，这对于分析高温合金锻件中的微量有害杂质如Pb、As、Sn、Sb、Bi等是非常行之有效的方法。

钢中化学成分与杂质漫衍的不匀称征象，称为偏析。普通将高于平衡成分者，称为正偏析，低于平衡成分者，称为负偏析。尚有宏观偏析，如区域偏析与微观偏析，如枝晶偏析，晶间偏析之分。上海20#-55#碳素结构钢区域偏析：属于宏观偏析，是由钢液在凝集历程中选定结晶，溶解度变更和比重迥异惹起的。上海20#-55#碳素结构钢枝晶偏析：属于微观偏析。树枝状结晶与晶间微区成分的不匀称性，大概惹起构造性能的不匀称漫衍。接纳扫描电镜（SEM）、波谱仪（WDS）、能谱仪（EDS）进行微区调查和成分说明能够检出并阐明缘故，普通经历高温分散加热，锻压合理变形与匀称化热处理能够消除或减轻其不良影响。

上海20#-55#碳素结构钢钢中气体由炉料、炉气、气氛进人，当冶炼时脱氧不良，沸腾排气不充分，则钢液中气体含量过量，凝集历程中，随温度低落，气体溶解度下降而由钢液中析出，造成里面气泡。当钢锭模壁湿润、锈蚀、涂料中含有水分或挥发性物质，在注人高温钢水时产生气体向钢锭上层分泌，造成皮下气泡。 上海20#-55#碳素结构钢对策是：1）充分烘烤炉料与浇注系统； 2）冶炼时充分脱气，并接纳护卫浇注工艺； 3）高温分散、锻压焊合孔洞缺点；4）及时烧剥表面裂纹。

决定模具使用寿命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。上海20#-55#碳素结构钢模具在工作中承受相当大的压应力和摩擦力，要求模具能够在强烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨损主要是机械磨损、氧化磨损和熔融磨损三种类型。上海20#-55#碳素结构钢为了改善模具钢的耐磨性，就要既保持模具钢具有高的硬度，又要保证钢中碳化物或其他硬化相的组成、形貌和分布比较合理。对于重载、高速磨损条件下服役的模具，要求模具钢表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜，保持润滑作用，减少模具和工件之间产生粘咬、焊合等熔融磨损，又能减少模具表面进行氧化造成氧化磨损。所以模具的工作条件对钢的磨损有较大的影响。